ЗАМЕЧАНИЕ: Undefined index: site_backup_dir в файле /var/www/svalka/data/www/krasnodar-stroy.ru/modules/Kernel/Kernel.class.php (строка 1985)
Диспергирование твердых тел

    краснодар строительство
    краснодар строительство
    Изучение действия добавок
    Для выяснения механизма действия добавок изучено их влияние на процесс разложения карбоната кальция.
    краснодар строительство
    Интенсификаторы помола
    Широко применяемые интенсификаторы помола на основе органических поверхностно-активных веществ



Главная Публикации Диспергирование твердых тел

Диспергирование твердых тел

В зависимости от структуры измельчаемых материалов, тонкости помола и вида помольного агрегата на процесс помола клинкера и добавок расходуется до 40% общего энергобаланса при производстве цемента, или 35—40 кВт-ч/т.

 

Риттингер (1867 г.) и Кик (1885 г.) сделали первые попытки научно обоснованного анализа процесса измельчения. Более поздние работы рассматривают этот процесс с позиций физики и физической химии, с учетом изменения механических свойств твердых тел под влиянием взаимодействия с жидкостями и газами.

 

В процессе измельчения происходят два явления: разрушение частиц внешней силой и самопроизвольная агрегация. Указанные процессы существенным образом зависят от природы внешней среды и условий ее взаимодействия с частицами.

 

Важнейшую роль в интенсификации процессов измельчения сыграли работы П. А. Ребиндера, получившие мировое признание. Адсорбционный эффект уменьшения прочности заключается в понижении поверхностной энергии и расклинивающем действии ПАВ, вызывающего развитие микро- и макротрещин, дислокаций и других дефектов твердого тела. Адсорбционное понижение прочности происходит только при одновременном приложении на твердое тело механических воздействий. Молекулы ПАВ, проникая в устья микрощелей и микротрещин, препятствуют их смыканию при снятии нагрузки, при этом наибольший эффект достигается при мономолекулярном адсорбционном слое. Кроме того, ПАВ устраняют явления агрегирования и налипания, имеющие место в процессе помола.

 

Согласно теории Лэнгмюра, на поверхности раздела твердое тело — газ в сторону твердой фазы обращены гидроксильные, карбоксильные и другие аналогичные группы, а в сторону газообразной — углеводородные радикалы. При малой концентрации молекулы ПАВ располагаются параллельно или наклонно поверхности. При полном насыщении поверхностного слоя молекулы располагаются перпендикулярно. Возникновение второго слоя приводит к агрегированию молекул и снижению эффективности ПАВ.

 

Адсорбционное понижение прочности усиливается при химическом взаимодействии ПАВ с измельчаемым материалом. Химическая связь полярных групп добавки с атомами щелочноземельных металлов на поверхности цемента приводит к образованию ориентированного слоя радикалами наружу, что усиливает адсорбционное понижение прочности и увеличивает гидрофобность цементов.

Для интенсификации процессов помола клинкера и получения специальных цементов используются две группы веществ: гидрофилизующие и гидрофобизующие. К первой группе относится сульфитно-спиртовая барда и се производные, ко второй — мылонафт, асидол-мылонафт, абнстат натрия, кремнийорганические жидкости и др. Устойчивость пленок указанных веществ на поверхности частиц цемента обусловливает гидрофобность последних.

 

Поверхностно-активные вещества, вводимые в цемент, повышают молекулярное сродство частиц к окружающей среде, способствуя развитию адсорбционных оболочек среды на поверхности частиц. Добавки ПАВ, сорбируясь на исходной и конечной фазах, проявляют себя различным образом. Модифицирование цемента путем введения ПАВ представляет большой интерес. ПАВ изменяют структуру новообразований в процессе твердения, позволяют управлять строительно-техническими свойствами твердеющего цементного камня.

 

Способность ПАВ изменять структуру и свойства цементного камня установлена П. А. Ребиндером еще в 1937 г. ПАВ, адсорбируясь на зародышах новообразований, тормозят их рост. Образуется гораздо большее количество центров кристаллизации, что в совокупности с замедленной скоростью роста кристаллов способствует получению более мелкокристаллической структуры. Замедление процессов гидратации минералов цемента в результате адсорбции ПАВ приводит к смещению температурного максимума (увеличение продолжительности и снижение скорости подъема температуры).

 

Так как величина адсорбции различна для разных граней кристаллов, то и степень замедления роста для них неодинакова. В связи с этим наблюдается преимущественный рост кристаллов по определенным направлениям.

Образуются вытянутые, иглообразные кристаллы. Например, введение небольших количеств добавки ССБ при гидратации С3А приводит к образованию длинных игольчатых кристаллов вместо обычных гексагональных симметричных пластинок. Образование кристаллов иглообразной формы способствует переплетению коагуляционной структуры гидрата С3А, что заметно влияет на рост прочности цементного камня. Необходимо иметь в виду, что па процесс образования гидросиликатов и гидроалюминатов значительное воздействие оказывает природа применяемого ПАВ.